2018首屆中國國際進口博覽會正在上海舉行，本次博覽會上，合肥科學島——中科院合肥研究院智能機械研究所研制的一艘智能保潔水面機器人“智能保潔1號”，引起關(guān)注。作為國內(nèi)首艘能在B級航區(qū)運行的水面機器人，它可以適應(yīng)黃浦江潮汐變化梯度大等環(huán)境，一次作業(yè)能清掃3m3以上的水面漂浮物。

　　一次作業(yè)能清掃3m3以上水面漂浮物

　　我國有豐富的水域資源，水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀不容樂觀。長期以來，我國對河流、湖泊的清理和監(jiān)測等主要依靠人工進行，效率低，周期長，監(jiān)測范圍有限，難以有效地進行治理。因此，亟須智能化、自動化、安全和高效的水面清潔設(shè)備。

　　但目前國內(nèi)外尚無實用化的水面清潔機器人或同類產(chǎn)品，已有的水面清潔無人船多數(shù)是遙控式或者采用嵌入式系統(tǒng)的無人操作功能，缺少基于高速計算平臺和智能感知的人工智能軟硬件技術(shù)，因此智能化和自動化程度較低、抗風浪等級低、保潔作業(yè)功能弱，僅能在景觀湖等風浪較小的水域作業(yè)，嚴格意義上只是屬于初級無人船，還無法實現(xiàn)全自主的智能保潔作業(yè)。

　　智能機械研究所作為國家級智能機械研究所，積極配合國家需求，由劉錦淮團隊的余道洋博士主持的智能保潔水面機器人首次達到B級航區(qū)自主作業(yè)能力，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

　　該所研究團隊負責人介紹，“智能保潔一號”是由中科院合肥智能研究所研制成功的無人駕駛高智能水面機器人，最大排水量超過5噸，一次作業(yè)能清掃3m3以上的水面漂浮物。

　　國內(nèi)首艘能在B級航區(qū)運行的水面機器人

　　然而，相對于內(nèi)陸的小型景觀湖和市區(qū)河道，作為B級航區(qū)的黃浦江由于潮汐流、岸壁效應(yīng)、水面的光學鏡面效應(yīng)和水岸邊界識別，對水面機器人技術(shù)提出了巨大挑戰(zhàn)。

　　研究人員通過數(shù)年的研究和技術(shù)攻關(guān)，研制的國內(nèi)首艘能在B級航區(qū)運行的水面機器人，其功能和關(guān)鍵技術(shù)包括：具有全自主巡航、遠程駕駛和遙控三種操作模式。

　　該機器人具備在復雜水域和狹窄河道的自動路徑識別和自動避障能力，采用新能源混合動力技術(shù)，具備船舶專用的新型動力驅(qū)動和能源管理系統(tǒng)。

　　針對黃浦江潮汐變化梯度大、流速快和岸壁效應(yīng)水體環(huán)境，船體和推進系統(tǒng)采用協(xié)同優(yōu)化設(shè)計和動態(tài)仿真，能在高速紊流B級航區(qū)適航，并研發(fā)了針對欠驅(qū)動系統(tǒng)的多余度、多參數(shù)和多自由度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，確保船體在復雜水域中巡航的敏捷性、可靠性和魯棒性。該產(chǎn)品的研制成功，可取代人工進行高效的水面清潔作業(yè)，實現(xiàn)無人駕駛保潔船舶的產(chǎn)業(yè)化。

　　“現(xiàn)有技術(shù)可以根據(jù)客戶需求，擴展用于水質(zhì)移動監(jiān)測、水生態(tài)修復和治理、水文地質(zhì)探測和測繪、應(yīng)急救援、重要水域安防等。”該負責人介紹。